(57)【要約】【課題】画像検査時間が短く、生産性良くカメラモジュールの画像検査を行えるカメラモジュールの画像検査用チャート、あるいは画像検査時間が短く、生産性良くカメラモジュールの画像検査を行える画像検査装置を提供する。【解決手段】本発明によるカメラモジュールの画像検査用チャートは、カメラモジュールによって撮影される画像の品質を検査するための画像検査用チャートであって、解像度検査用領域２と色再現性検査用領域３とを一つの検査用チャート１１内に配置したものである。また、本発明によるカメラモジュールの画像検査装置は、上記画像検査用チャートを用いて画像検査用チャートの撮像を行う撮像手段と、該撮像手段によって得られた画像検査用チャートの撮像画像に基づいてカメラモジュールの性能評価を行う性能評価手段を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラモジュールによって撮影される画像の品質を検査するための画像検査用チャートであって、
解像度検査用領域と色再現性検査用領域とを一つの検査用チャート内に配置したことを特徴とするカメラモジュールの画像検査用チャート。
【請求項２】
上記解像度検査用領域は、検査用チャート内の所定の位置より放射状に伸びる白黒繰り返しのストライプパターンで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュールの画像検査用チャート。
【請求項３】
上記色再現性検査用領域は、白、黄、赤および青の４色で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュールの画像検査用チャート。
【請求項４】
上記解像度検査用領域は、検査チャートの中央部より放射状に伸びる白黒繰り返しのストライプパターンと、上記検査チャートの周辺部の所定位置を中心点とする任意半径の円内で上記中心点より放射状に伸びる白黒繰り返しストライプパターンとの組み合わせで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュールの画像検査用チャート。
【請求項５】
検査位置の検出を行うためのアライメントマークを配置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のカメラモジュールの画像検査用チャート。
【請求項６】
上記アライメントマークは、白い四角と該四角の中に配置された黒い丸とで構成されていることを特徴とする請求項５に記載のカメラモジュールの画像検査用チャート。
【請求項７】
上記アライメントマークは、検査用チャートの中心部に対して対称に２個配置されていることを特徴とする請求項５に記載のカメラモジュールの画像検査用チャート。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のカメラモジュールの画像検査用チャートを用いて画像検査用チャートの撮像を行う撮像ステップと、
上記撮像ステップによって得られた画像検査用チャートの撮像画像に基づいて、カメラモジュールの性能評価を行う性能評価ステップを有することを特徴とするカメラモジュールの画像検査方法。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のカメラモジュールの画像検査用チャートを用いて画像検査用チャートの撮像を行う撮像手段と、
上記撮像手段によって得られた画像検査用チャートの撮像画像に基づいて、カメラモジュールの性能評価を行う性能評価手段を有することを特徴とするカメラモジュールの画像検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等に搭載されるカメラモジュールの画像検査（解像度検査および色再現性検査）に用いられる画像検査用チャート、この画像検査用チャートを用いた画像検査方法および画像検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、小型カメラモジュールの画像検査では、輝度レベル、色位相、画像解像度、ゴミの有無等の検査が行われる。
この際、検査の撮像環境を、輝度レベル測定用、色位相測定用、画像解像度測定用など複数の環境にする必要があり、それぞれ別々の装置で検査を行ったり、１つの検査装置上で、検査環境を変えて測定する（例えば、測定用チャートを測定ごとに交換する）必要があった。
【０００３】
例えば、特開２００２−２３２９１８号公報（特許文献１）に開示されているカメラモ
ュールの画像検査装置およびカメラモジュールの画像検査方法について、図７を参照して説明する。
図７において、１０１ａ〜１０１ｄは検査対象のカメラモジュール、１０２はＰＣＩ（PeripheralComponent Interconnect）ボード、１０３はパーソナルコンピュータ、１０４はモニターである。
図７に示すように、例えば、４台のカメラモジュール１０１ａ〜１０１ｄをパーソナルコンピュータ１０３内のＰＣＩボード１０２に接続されている接続用の治具（図示なし）に設置する。
また、１０５ａ〜１０５ｄは、各カメラモジュール１０１ａ〜１０１ｄがそれぞれ撮影する被写体（例えば、画像検査用チャート）であって、これらの被写体（画像検査用チャート）は、全く同じ条件（例えば、照度、大きさ、被写体までの距離、画角などの条件）で設置されている。
【０００４】
そして、カメラモジュール１０１ａ〜１０１ｄとパーソナルコンピュータ１０３の電源がオンになると、各々が動作し始め、カメラモジュール１０１ａ〜１０１ｄ側からは８ｂｉｔＲＧＢのデジタル映像信号が連続的に出力される。
各カメラモジュール１０１ａ〜１０１ｄには、処理速度向上のために１画面分のバッファメモリが設けられており、そのバッファメモリがフルになると割り込み信号（垂直同期信号に相当）を出力する。そして、次のデータのバッファメモリへの入力が開始されるまでの間は、このバッファメモリのデータは更新されない。
なお、各カメラモジュール１０１ａ〜１０１ｄの間では特に同期をとっていないので、各カメラモジュール１０１ａ〜１０１ｄからの割り込み信号はランダムに出力される。
【０００５】
一方、パーソナルコンピュータ１０３側では、この時間を利用して割り込み信号を検出したときに素早くカメラモジュール１０１ａ〜１０１ｄのバッファメモリからデータを取り込み、メインメモリやビデオメモリを介してディスプレイ（即ち、モニター１０４）上に表示を行う。
この動作を繰り返し、パーソナルコンピュータ１０３は４台のカメラモジュールの画像をモニター１０４上にリアルタイムに表示する。
このように、図７に示された従来のカメラモジュールの画像検査装置では、複数台（例えば４台）のカメラモジュールの輝度レベルを同時に算出し、同時に複数台のカメラモジュールの輝度レベル比較をパーソナルコンピュータ１０３等で自動的に行う。
この場合、１台だけ不良品が混じっていたとすると、その比較データから不良であることを判別する。
このことは、色位相、画像解像度、ゴミの有無等の検査項目についても、同様である。
【特許文献１】特開２００２−２３２９１８号公報（図１、段落００２４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の画像検査装置では、輝度レベル、色位相、画像解像度、ゴミの有無等の検査が行われる。
この際、検査の撮像環境を、輝度レベル測定用、色位相測定用、画像解像度測定用など複数の環境にする必要がある。
そのため、別々の装置で検査をおこなう、もしくは、１つの装置上で環境を変えて測定する（例えば、測定チャートを測定ごとに交換する）必要があるので、画像検査時間（即ち、カメラモジュールによって撮像される画像の品質を評価するための時間）が長くなり、カメラモジュールの画像検査の生産性が悪い。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、画像検査時間が短く、生産性良くカメラモジュールの画像検査を行えるカメラモジュールの画像検査用チャートを提供することを目的とする。
また、この画像検査用チャートを用いることにより、画像検査時間が短く、生産性良くカメラモジュールの画像検査を行える画像検査方法および画像検査装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係わるカメラモジュールの画像検査用チャートは、カメラモジュールによって撮影される画像の品質を検査するための画像検査用チャートであって、解像度検査用領域と色再現性検査用領域とを一つの検査用チャート内に配置したことを特徴とするものである。
【０００９】
また、この発明に係わるカメラモジュールの画像検査方法は、本発明によるカメラモジュールの画像検査用チャートを用いて画像検査用チャートの撮像を行う撮像ステップと、上記撮像ステップによって得られた画像検査用チャートの撮像画像に基づいて、カメラモジュールの性能評価を行う性能評価ステップを有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、この発明に係わるカメラモジュールの画像検査装置は、本発明によるカメラモジュールの画像検査用チャートを用いて画像検査用チャートの撮像を行う撮像手段と、上記撮像手段によって得られた画像検査用チャートの撮像画像に基づいて、カメラモジュールの性能評価を行う性能評価手段を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係わるカメラモジュールの画像検査用チャートによれば、解像度検査用領域と色再現性検査用領域を一つのチャート内に配置しているので、この画像検査用チャートを１回だけ撮像することによって解像度検査用のデータと色再現性検査用のデータを取得することが可能となり、生産性良くカメラモジュールの画像検査を行うことができる。
また、この発明によれば、解像度検査用領域と色再現性検査用領域を一つのチャート内に配置した画像検査用チャートを用いるので、生産性良くカメラモジュールの画像検査を行うことができるカメラモジュールの画像検査方法を提供することができる。
また、この発明によれば、解像度検査用領域と色再現性検査用領域を一つのチャート内に配置した画像検査用チャートを用いるので、生産性良くカメラモジュールの画像検査を行うことができるカメラモジュールの画像検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態について説明する。
なお、各図間において同一符合は同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるカメラモジュールの画像検査用チャートの構成を示す図である。
図において、１１は本実施の形態によるカメラモジュールの画像検査用チャート、２は解像度検査用領域であって、解像度検査用領域２は所定の位置（例えば、画像検査用チャート１１の中央部Ｏ）より放射状に延びる複数の白黒繰り返しのストライプパターン（即ち、ストライプ状の白の領域と黒の領域が交互に繰り返しているパターン）２ａ、２ｂ、・・・で形成されている。
解像度検査用領域２は、白黒繰り返しのストライプパターンの白ストライプと黒のストライプのエッジを利用することにより、カメラモジュールが撮像する画像の解像度検査に利用可能である。
【００１３】
また、３は色再現性検査用領域であって、色再現性検査用領域３は、例えば、白のカラー領域３ａ、赤のカラー領域３ｂ、青のカラー領域３ｃおよび黄のカラー領域３ｄの４つのカラー領域で構成されており、カメラモジュールが撮像する画像の色再現性の検査に利用可能である。
ここで、白のカラー領域３ａは輝度信号を、赤／青のカラー領域３ｂ／３ｃは色差信号をモニターするためのものである。
また、カメラでは、黄色の再現性を敏感にみておくとよいので、黄のカラー領域３ｄも設けている。
なお、色再現性検査用領域３は、白、赤、青、黄の４色の領域で構成されるのが好適であるが、必ずしもこれに拘るものではなく、赤、青、緑、白、黒、黄、マゼンタ、シアンのうちの任意の数色のカラー領域で構成されていてもよい。
【００１４】
以上説明したように、本実施の形態によるカメラモジュールの画像検査用チャートは、解像度検査用領域２と色再現性検査用領域３とを一つのチャート内に配置しているので、この画像検査用チャートを１回撮像するだけで、解像度検査用のデータと色再現性検査用データを取得することが可能となり、これまで別々に行っていた解像度検査と色再現性検査を同時に１回の試験で行うことができる。
これによりカメラモジュールの画像検査時間を大幅に短縮でき、生産性の向上を図ることが可能となる。
【００１５】
実施の形態２．
図２は、実施の形態２によるカメラモジュールの画像検査用チャートの構成を示す図である。
図に示すように、本実施の形態によるカメラモジュールの画像検査用チャート１２は、図１に示した実施の形態１によるカメラモジュールの画像検査用チャートの周辺部において、更に、その四隅の所定位置Ｏ１〜Ｏ４を中心点とする任意半径の円内で各中心点（即ち、Ｏ１〜Ｏ４）より放射状に伸びる複数の白黒繰り返しストライプパターン４ａ、４ｂ、・・・・で形成された複数の第二の解像度検査用領域４が更に配置されている。
【００１６】
即ち、本実施の形態によるカメラモジュールの画像検査用チャートの解像度検査用領域は、検査用チャートの中央部より放射状に伸びる白黒繰り返しのストライプパターン２ａ、２ｂ、・・・からなる第一の解像度検査用領域と、検査用チャートの周辺部の所定位置を中心点とする任意半径の円内でこの中心点より放射状に伸びる白黒繰り返しストライプパターン４ａ、４ｂ、・・・からなる第二の解像度検査用領域４との組み合わせで構成されている。
このような検査用チャートの周辺部である四隅に配置されている第二の解像度検査用領域４を利用することにより、画像の周辺部の解像度も精度よく検査することができる。
【００１７】
実施の形態３．
図３は、実施の形態３によるカメラモジュールの画像検査用チャートの構成を示す図である。
図において、５はアライメントマーク（alignment mark）であり、図３に示すように、本実施の形態によるカメラモジュールの画像検査用チャート１３は、図１に示した実施の形態１によるカメラモジュールの画像検査用チャート１１に対して、更に検査用チャートの検査位置を検出するためのアライメントマーク５を配置していることを特徴とする。
図３の例では、アライメントマーク５は白い四角と黒い丸とで構成されている。
そして、このアライメントマーク５は、画像検査用チャート１３の中央部より放射状に延びる複数の白黒繰り返しのストライプパターン（即ち、ストライプ状の白の領域と黒の領域が交互に繰り返しているパターン）２ａ、２ｂ、・・・で形成されている解像度検査用領域２の中央部近傍において、検査用チャートの中心部Ｏに対して対称に２個配置されている。
【００１８】
なお、黒丸は回転しても形は変わらないので、アライメントマーク５を黒丸としたことにより、カメラあるいは検査用チャートに回転が発生した場合でも、位置認識を精度良く行うことができる。
また、白い四角の中に黒い丸を配置することにより、コントラストが高くなり、アライメントマークの認識が容易となる。
更に、アライメントマーク５を検査用チャートの中心部Ｏに対して対称に２個配置することにより、画像の対照的な歪みを除去することがでる。また、アライメントマーク５を２個所とすることで、画像の倍率の変化を認識し、補正することができる。また、２個所のアライメントマークから、ＸＹ補正、θ補正、倍率補正を行うことも可能となる。
【００１９】
アライメントマークを利用しない従来の方法では、カメラモジュール（撮像素子）を機械的に位置決めして画像検査用チャートを撮像する。そして、撮像した画像の特定の部位を検査に使用する。
しかし、この機械的位置決めによる従来方法では、カメラモジュール（撮像素子）の組立ばらつきにより、撮像した画像も若干位置ずれが生じる。
そのため、意図した検査領域からずれた部分の検査を行う可能性がある。
これに対して、本実施の形態によるカメラモジュールの画像検査用チャート１３では、検査箇所の位置検出を行うためのアライメントマークが配置されているので、このアライメントマーク５を利用することによって、被測定物（即ち、カメラモジュールである撮像素子）の組み立てばらつきなどによる検査領域のばらつきの補正が可能となる。
【００２０】
即ち、本実施の形態によるカメラモジュールの画像検査用チャートを用いることにより、撮像素子の組立ばらつきなどのために撮像された画像の検査領域の位置が若干（例えば、数十画祖素分）ずれていたとしても、アライメントマーク５によって検査箇所を自動的に割り出すことができるので、精度の良い検査を行うことが可能となる。
従って、検査の品位を損なうことなく、カメラモジュールの画像検査の生産性を向上させることができる。
【００２１】
実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４によるカメラモジュールの画像検査方法を説明するための図である。
なお、図４は、前述した実施の形態２によるカメラモジュールの画像検査用チャート（図２）に対して、更に実施の形態３で説明したアライメントマーク５を配置したカメラモジュールの画像検査用チャートに、解像度検査領域を示す太い実線の円２０（中央部と四隅にそれぞれあり）と色再現性検査領域を示す太い実線の四角（４つのカラー領域にそれぞれあり）を表示したものである。
また、図５は、実施の形態４によるカメラモジュールの画像検査方法を説明するためのフローチャートである。
【００２２】
次に、本実施の形態４によるカメラモジュールの画像検査方法について、図４および図５を用いて説明する。
まず、図４に示した画像検査用チャート１４を撮像し、画像データを取得する。（処理ステップＳ１）。
次に、得られた画像データの中のアライメントマーク５から、画像検査用チャート１４の中心および予め設定した検査領域（即ち、太い実線で示した円２０および四角３０）を算出する。（処理ステップＳ２）
算出された検査領域の画像データから、解像度の評価値および色再現性の評価値を算出する。（処理ステップＳ３）
【００２３】
そして、解像度および色再現性に関して、処理ステップＳ３で得られた評価値と検査規格値とを比較し、評価値が予め決められた検査規格値を満足しているか否かの判定を行う。（処理ステップＳ４）
このようにして得られた検査方法は、一回の撮像により、解像度及び色再現性の検査、判定を行うことが可能となる。
これにより、これまで別々に測定を行っていた解像度検査と色再現性検査とを同時に行うことが可能となり、検査時間を大幅に短縮することができる。
【００２４】
以上説明したように、本実施の形態によるカメラモジュールの画像検査方法は、本発明によるカメラモジュールの画像検査用チャートを用いて画像検査用チャートの撮像を行う撮像ステップと、この撮像ステップによって得られた画像検査用チャートの撮像画像に基づいて、カメラモジュールの性能評価を行う性能評価ステップを有する。
これにより、これまで別々に測定を行っていた解像度検査と色再現性検査とを同時に行うことが可能となり、検査時間を大幅に短縮することができる。
【００２５】
実施の形態５．
図６は、本発明の実施の形態５によるカメラモジュールの画像検査装置の構成例を示す図である。
図において、５１は本発明による画像検査用チャートであって、前述の実施の形態１〜４で説明した画像検査用チャート１１、１２、１３、１４のうちのいずれかの画像検査用チャートが用いられる。
画像検査用チャート５１は、光源５２からの光を受け、フィルタ５３（例えば、ＮＤフィルタや色温度変換フィルタ）を通して、検査対象である撮像素子（カメラモジュール）５４で撮像する。
【００２６】
なお、検査に必要な光源と実際の光源との間に差がある場合、フィルタ５３は、照度に関してはＮＤフィルタ（ｎｅｕｔｒａ ｄｅｎｓｉｔｙ フィルタ）を用い、色温度に関しては色温度変換フィルタを用いて、所望の光源状態に補正する。
５５は撮像素子（カメラモジュール）５４を固定し、且つ電気的に接続する固定用治具であり、５６は撮像環境を外部と隔絶する暗箱であり、６０は演算処理装置であり、７０は撮像した画像および検査結果を表示する表示装置（モニター）である。
光源５２、フィルタ５３、撮像素子５４、固定用治具５５、暗箱５６などは、本実施の形態によるカメラモジュールの画像検査装置における撮像手段を構成している。
【００２７】
次に、図５のフローチャートを用いて、本実施の形態５によるカメラモジュールの画像検査装置の動作について説明する。
光源５２から発した光は、画像検査用チャート１１で反射し、フィルタ５３を通して撮像素子５４（カメラモジュール）に入射する。
そして、撮像素子（カメラモジュール）５４は、入射した像を撮像し、画像データを取得する。（処理ステップＳ１）
得られた画像データは演算処理装置６０によって、画像中のアライメントマーク５から画像検査用チャート１０の中心および予め設定した検査領域が算出される。（処理ステップＳ２）
【００２８】
次に、演算処理装置６０は、算出された検査領域の画像データから解像度の評価値および色再現性の評価値を算出する。（処理ステップＳ３）
そして、演算処理装置６０は、解像度および色再現性に関して、処理ステップＳ３で得られた評価値と検査規格値とを比較し、評価値が予め決められた検査規格値を満足しているか否かの判定を行う。（処理ステップＳ４）
このように、演算処理装置６０は、本実施の形態によるカメラモジュールの画像検査装置において、撮像手段（光源５２、フィルタ５３、撮像素子５４など）によって得られた画像検査用チャートの撮像画像に基づいて、カメラモジュールの性能評価を行う性能評価手段となるものである。
なお、表示装置（モニター）７０は、撮像素子（カメラモジュール）５４で撮像された画像の表示や演算処理装置６０で算出された解像度・色再現性の評価値などを表示する。
【００２９】
以上説明したように、本実施の形態によるカメラモジュールの画像検査装置は、本発明によるカメラモジュールの画像検査用チャートを用いて画像検査用チャートの撮像を行う撮像手段（光源５２、フィルタ５３、撮像素子５４など）と、この撮像手段によって得られた画像検査用チャートの撮像画像に基づいて、カメラモジュールの性能評価を行う性能評価手段（即ち、演算処理装置６０）を有している。
従って、この発明によれば、解像度検査用領域と色再現性検査用領域を一つのチャート内に配置した画像検査用チャートを用いるので、解像度検査と色再現性検査を１回の撮像で同時に行うことが可能となって、検査時間を大幅に短縮することができるので、カメラモジュールの画像検査を生産性よく行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、画像検査時間が短く、生産性良くカメラモジュールの画像検査を行える画像検査方法あるいは画像検査装置の実現に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１によるカメラモジュールの画像検査用チャートの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態２によるカメラモジュールの画像検査用チャートの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態３によるカメラモジュールの画像検査用チャートの構成を示す図である。
【図４】本発明によるカメラモジュールの画像検査方法を説明するための図である。
【図５】本発明によるカメラモジュールの画像検査方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明によるカメラモジュールの画像検査装置の構成を示す図である。
【図７】従来のカメラモジュールの画像検査装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１、１２、１３、１４  カメラモジュールの画像検査用チャート
２  解像度検査用領域
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  白黒繰り返しのストライプパターン
３  色再現性検査用領域
３ａ  白のカラー領域          ３ｂ  赤のカラー領域
３ｃ  青のカラー領域          ３ｄ  黄のカラー領域
４  四隅に配置された解像度検査用領域
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  解像度検査用領域４の白黒繰り返しのストライプパターン
Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、Ｏ４  四隅に配置された解像度検査用領域４の中心点
５  アライメントマーク
２０、３０  検査領域
５１  カメラモジュールの画像検査用チャート
５２  光源
５３  フィルタ
５４  撮像素子
５５  固定用治具
５６  暗箱
６０  演算処理装置
７０  表示装置
【図１】
2006245891.tif 000003
【図２】
2006245891.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006245891.tif 000008
【図７】
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